La cara que vemos siempre (izquierda) y la que no vemos nunca (derecha).
En realidad siempre vemos la misma cara de nuestro satélite porque la Luna tarda lo mismo en rotar una vez sobre sí misma que en dar una vuelta alrededor de la Tierra (un poco más de 27 días). El resultado es que siempre apunta hacia nosotros la misma parte de nuestro satélite:
Cuando dos cuerpos se orbitan entre sí aparecen fuerzas de marea que los deforman en la dirección a su centro de gravedad, provocando dos “bultos” en extremos opuestos del planeta. Esto se debe a que los extremos de los cuerpos más cercanos entre sí sufren una mayor fuerza gravitatoria que los extremos más alejados, así que el planeta o satélite es estirado en esa dirección (hablaba de esto en esta otra entrada sobre agujeros negros).
Aunque, ojo, estos dos bultos no rotan con el planeta. Son el resultado de la
fuerza de marea, así que siempre están (o intentan estar) en el lugar donde ésta está aplicada: a lo largo de la línea imaginaria que une los dos cuerpos. Mientras el planeta o satélite rota, la parte de la superficie que transita esta zona se abulta y vuelve a su posición original a medida que se aleja. En este vídeo se puede ver con una mayor claridad lo que intento decir.
Pero habréis notado en el vídeo que, al contrario que en mi dibujo, los bultos de los dos cuerpos no están alineados. Aquí es donde viene lo curioso.
Hace 4.500 millones de años un cuerpo del tamaño de Marte chocó contra la Tierra poco después de que se formara y los escombros que quedaron en órbita a su alrededor fueron juntándose entre sí hasta dar lugar a nuestro satélite.
Al principio, la Luna se encontraba muchísimo más cerca de la Tierra. Hoy está a unos 384.000 kilómetros de distancia pero, en aquella época, la Luna daba vueltas a nuestro alrededor a una distancia de entre 19.000 y 30.000 kilómetros. Como resultado, si pudiéramos viajar en el tiempo hasta aquella época notaríamos la Luna tendría más o menos este aspecto en el cielo:
La cuestión es que por aquél entonces tanto la Luna como la Tierra rotaban mucho más deprisa que hoy en día. Se estima que el día terrestre duraba unas 5 horas y, aunque no se sabe exactamente cuánto tardaba la Luna en dar una vuelta sobre su propio eje, se calcula que, al contrario de lo que ocurre hoy en día, nuestro satélite daba más de una vuelta sobre sí mismo cada vez que completaba una vuelta alrededor de la Tierra.
Debido a su cercanía a la Tierra, la Luna sufría una gran deformación debido a la fuerza de las mareas y la rápida rotación de nuestro satélite desvió la dirección de sus bultos gravitacionales fuera de la línea que une los centros de masas de los dos cuerpos.
El caso es que el extremo de esta Luna distorsionada que se encontraba más cerca de la Tierra sufría una fuerza gravitatoria mayor que el que está más alejado y esta fuerza extra que recibía la cara más cercana fue alineando los bultos con nuestro planeta… En tan sólo unos 1.000 años. Al mismo tiempo, esta misma fuerza ejercida sobre la cara más cercana de la Luna aplicaba un momento de fuerza en dirección contraria a la rotación de nuestro satélite, así que como consecuencia de esto la rotación de la Luna se fue ralentizando a medida que los bultos se alineaban con la Tierra.
Como podéis suponer, la velocidad de rotación de la Luna dejó de disminuir cuando los bultos de la Luna se alinearon con la Tierra porque en el momento en el que los dos apuntaron en dirección a nosotros, ya no había un bulto que experimentara una mayor fuerza gravitatoria que el otro fuera de esa línea imaginaria. Por tanto, llegados a este punto la velocidad de rotación de la Luna ya no podía disminuir más. Y así ha quedado hasta nuestros días.
O sea, que esa es la causa por la que vemos siempre la misma cara de la Luna: la velocidad de rotación de nuestro satélite fue disminuyendo hasta que los bultos provocados por las fuerzas de marea se alinearon con la Tierra, momento en el que la velocidad de rotación de la Luna igualó su periodo orbital a nuestro alrededor. A este fenómeno se le llama acoplamiento gravitacional o acoplamiento de marea.
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